SU417683A1 - Гидростатический нивелир - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области приборостроени  и предназначено дл  определени  превышений методом гидростатического нивелировани . Оно может быть использовано дл  высокоточного нивелировани  при установке оборудовани , а также при наблюдени х за осадками и деформаци ми сооружений.

Известны устройства дл  определени  превышений методом гидростатического нивелировани , содержаш,ие сообщаюпдиес  сосуды, заполненные жидкостью и помещенные в них поплавки, и индикаторные устройства.

Известны также измерители уровн , основанные на принципе измерени  выталкивающей силы, действующей на буек, удерживаемый в определенном заданном положении торсионной системой.

Предлагаемый гидростатический нивелир позвол ет повысить чувствительность системы и упростить конструкцию благодар  тому, что чувствительный элемент выполнен в виде погруженного наполовину в жидкость груза, укрепленного па свободном конце двойной цилиндрической пружины, служашей преобразователем , в средней части которой расположен указатель угла поворота, например зеркало.

Груз выполнен в виде стержн  и имеет удельный вес несколько больший, чем удельный вес жидкости. В отличие от поплавка, перемещающегос  вместе с жидкостью, груз

практически не мен ет своего положени . Благодар  этому возмол но использование таких преобразователей, как двойна  цилиндрическа  пружина, электронна  лампа с механическнм управлением. Эти преобразователи имеют сравнительно небольшой диапазон входных перемещений (0,5+2 мм), обладают высокой чувствительностью и точностью, а также позвОоТ ют автоматизировать процесс

измерени .

На чертеже схематически показан предлагаемый нивелир.

Нивелир содержит два идентичных сосуда 1, соединенных шлангом 2 и заполиенных

жидкостью. Из.ерительное устройство нивелира состоит из груза 3 погруженного наполовину в жидкость, груз выполнен в виде стержн  и соединен одним концом с двойной цилиндрической пружиной 4, другой конец которой жестко прикреплен к станине. В средней части пружины расположен указатель 5 (например , зеркало, стрелка или фотоэлемент), передающий информацию о величине угла поворота .

Нивелир работает следующим образом.

С изменением разности высот измен етс  уровень жидкости в сосуде 1, что вызывает изменение веса груза 3 на величину, равную весу жидкости, вз той в объеме выталкивающего ее тела. При изменении уровн  на Д/i

объем погруженной части тела мен етс  на А У-5 А/г, а его вес иа

ЛЯ p. 5 А/г,

где РЖ - удельный вес жидкости;

5 - поперечное сечение стержн .

Поскольку РЖ и 5 величины посто нные, то величина превышени  может быть выражена как

АР

А/г-:

5рж

Изменение веса груза преобразуетс  двойной цилиндрической пружиной 4 с указателем 5 (например, зеркалом) в угол поворота, который измер етс  регистратором 6. Чувствительность а такого устройства равна

Дф

а - -- дл

где Аср - угол поворота пружины. А/г - изменение превышени , равное изменению уровн  жидкости в резервуаре.

Чувствительность онредел етс  свойствами

пружины, а именно соотношением -- и соДР

отношением между прираш,ением веса груза АР и прираш,ением уровн  А/г. Может быть подобрано большое число сочетаний грузов различного сечени  и веса с пружинами, имеюш ,ими разную чувствительность.

Предмет изобретени 

Гидростатический нивелир, содержащий сообш ,ающиес  сосуды, заполненные жидкостью, чувствительные элементы, преобразователи и индикаторы, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  чувствительности и упрощени  конструкции, в нем чувствительный элемент выполнен в виде погруженного наполовину в жидкость груза, укрепленного на свободном конце двойной цилиндрической пружины , служащей преобразователем, в средней части которой расположен указатель угла поворота , например зеркало.